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岩爆.doc

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岩爆
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乌鞘岭特长隧道最大埋深在 1040m,岭脊为坚硬的闪长岩,区内断裂构造发育,第四系以来多有活动,应力有所释放,从地应力测试结果看,实测地应力值最高达 32Mpa 以上,以水平应力为主,另外在 F4-F7 之间隧道洞身需通过较长段落的闪长岩、安山岩、岩质坚硬,性脆,贫水,且埋深大,地应力值较,高,施工中闪长岩、安山岩极易出现岩爆,应加强预测预报,并做好防护。地下洞室中处在一定原始地应力条件下的围岩,在洞室开挖过程中,因开挖卸荷引起周边应力分异,造成岩石内部破裂和弹性应变能的释放引起的突然脆性爆裂,称之为岩爆。国内外岩爆烈度分级方案方案提出者 岩爆烈度分级及主要依据G.布霍依诺(西德,1981)轻微损害不造成生产中断中等损害支架部分损坏严重损坏工程被毁拉森斯(Russenes B.F,挪威,1974)0 级:无岩爆1 级:轻微岩爆岩石有松脱、破裂,声响微弱2 级:中等岩爆岩石有不容忽视的片落、松脱,有随时间发展趋势,有发自岩石内部的强烈炸裂声3 级:严重岩爆爆破之后,顶板、两帮岩石即严重崩落,底板隆起,周边大量超挖和变形,可听到发射子弹、炮弹的强烈声响谭以安(1988)弱岩爆(Ⅰ):劈裂成板,剪断脱离母体,产生射落;洞壁表面轻微破坏,不损坏机械设备;可听到噼啪声响中等岩爆(Ⅱ):“劈裂-剪断-弹射”重复交替发生,向洞壁内部发展,形成 V形三角坑,洞壁有较大范围破坏;对生产威胁不大,个别情况下损坏设备;有似子弹射击声强裂岩爆(Ⅲ)“劈裂-剪断-弹射”急速发生,并急剧向深处扩展;几乎全断面破坏,生产中断;优似炮声巨响极强岩爆(Ⅳ):方式同左,持续时间长,震动强烈,有似闷雷强烈声响,人财损失严重,生产停顿铁道部第二勘测设计院(1996)弱岩爆 中等岩爆 强岩爆交通部第一公路勘测设计院(1996)微弱岩爆(一级)岩石个别松脱和破裂,有微弱声响中等岩爆(二级)有相当数量的岩片弹射和松脱,洞内周边岩体变形,有随时间发展趋势,有的岩体有较强烈的爆裂活动剧烈岩爆(三级)顶板、侧壁围岩发生下严重岩片弹射,甚至响声如炮弹爆炸;底板隆起,洞壁周边变形严重,可引起洞室坍塌岩爆级别 改善围岩物性、应力条 件 初期支护 二次衬砌混凝土 厚度Ⅰ级( 轻微岩爆)分步循环作业,喷 10-15cm 厚C20 混凝土;Ф22 砂浆锚杆,长 2-2.5m,间距150-200cm,梅花型布置,加垫板;Ф8 钢筋网,网格20cm×20cm35cmⅡ级(中等岩爆)一般进尺控制在 1.5-2m,尽可能全断面开挖,一次成形,以减少围岩应力平衡状态的破坏,控制光爆效果,以减少围岩应力集中;在掌子面的洞壁经常洒水,必要时采用超前钻孔应力解除方法。分三个循环作业,喷 15cm 厚C20 混凝土;Ф22 砂浆锚杆,长 2.5-3m,间距100-150cm,梅花型布置,加垫板; Ф8 钢筋网,网格20cm×20cm,必要时设格栅钢拱架支撑35cmⅢ级( 强烈岩爆)Ф40mm 超前缝管式锚杆,长3m,间距 150-200cm,分三个循环作业,喷 15cm 厚 C20 混凝土;Ф22 砂浆锚杆,长3-3.5m,间距 50-100cm,梅花型布置,加垫板; Ф8 钢筋网,网格 20cm×20cm,必要时设仰拱和喷 4cm 厚混凝土封闭掌子面,设格栅钢拱架支撑35cmⅣ级( 极强岩爆)一般进尺控制在 1.5m 以内;必要时下部预留1/3 分两部开挖,以降低岩爆破坏程度;提高光爆控制效果,以减少应力相对集中现象;采取卸载钻孔、松动爆破或震动爆破,使岩体应力降低,能量在开挖前释放。必要时可均匀地向掌子面高压注水,以降低岩体的脆弹性Ф40mm 超前缝管式锚杆,长3.5m,间距 100-200cm,喷4cm 厚混凝土封闭掌子面,洞壁分三个循环作业,喷 15cm 厚 C20 混凝土;Ф22 砂浆锚杆,长 3.5m,间距 50cm,梅花型布置,加垫板; Ф8 钢筋网,网格 20cm×20cm,必要时设仰拱和设格栅钢拱架支撑35cm
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